机械设计基础期末试卷答案.pdf

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1、机械设计基础课程第 1 页 共 13 页 试 卷 （201 201 学年度 第 2 学期）课程名称：机械设计基础 考核时长：120 分 考核方式：闭卷 适用专业：机电一体化、机械制造 题号 一 二 三 四 总分 得分 评卷人 一、填空题:（每小题 1 分，共 20 分）1凸轮主要由_，_和_三个基本构件组成。2凸轮机构从动件的形式有_从动件，_从动件和_从动件。3构件受力后，其基本的变形有 1、_；2、_；3、_；4、_。4、标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的_模数和_都相等，齿轮的_角相等、旋向_。5、在钢的普通热处理中，其中_和_是属于预先热处理。6、标准直齿圆柱齿轮不发生根切

2、的最少齿数是_。7、在周转轮系中，轴线固定称为_;兼有自转和公转的齿轮称为_；而这种齿轮的动动轴线所在的构件称为_ 二、判断题：（每小题 1 分，共 15 分）1.衡量铸铁材料强度的指标是强度极限。（）2.平面连杆机构中，传动角就是连杆与从动件的夹角。（）3.曲柄的极位夹角 越大，机构的急回特性也越显著。（）4.加大凸轮基圆半径可以减小凸轮机构的压力角，也对避免机构的运动失真有效果。（）5.任何一个机构中，必须有一个、也只能有一个构件为机架。（）6.如果铰链四杆机构中具有两个整转副，则此机构不会成为双摇杆机构。（）7.在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。（）8.

3、力偶可以用一个力来等效。()9.加大凸轮基圆半径可以减小凸轮机构的压力角，但对避免运动失真并无效果。（）10.标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。（）11.机构是具有确定相对运动的构件组合。（）12.一般来说，硬度趆高，耐磨性趆好，强度也赿高。（）13.凸轮机构的等加速等减速运动，是从动杆先作等加速上升，然后再作等减速下降完成的。（）14蜗杆传动通常用于减速装置。（）15.运动副是联接，联接也是运动副。（）得分 评卷人 得分 评卷人 考生注意：1 学号、姓名、专业班级等应填写准确。2考试作弊者，责令停考，考生签名，成绩作废 学号 姓名 班级 命题教师 专业负责人签字 试卷类别 B 机械设计基础

4、课程第 2 页 共 13 页 三、选择题：（每小题 3 分，共 45 分）1.力 F 使物体绕点 O 转动的效果，取决于（）。A力 F 的大小和力 F 使物体绕 O 点转动的方向 B力臂 d 的长短和力 F 使物体绕 O 点转动的方向 C力与力臂乘积 Fd 的大小和力 F 使物体绕 O 点转动的方向 D力与力臂乘积 Fd 的大小，与转动方向无关。2.凸轮机构中的压力角是指()间的夹角。A.凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向 B.凸轮上的接触点的法线与从动件的运动方向 C.凸轮上的接触点的切线与从动件的运动方向 3.平面四杆机构无急回特性时，行程速比系数()。A大于 1 B小于 1 C等于 1

5、 4.机器与机构的区别在于()。A.是否由各种零件经装配而成的组合体 B.它们各部分之间是否有确定的相对运 动 C.在工作时是否能完成有效的机械功或能量转化 5.V 带传动和平皮带传动相比较，其主要优点是()。A带的价格便宜 B传动效率高 C带的寿命长 D在传递相同功率时尺寸较小 6.一对齿轮啮合时，两齿轮的()始终相切。A节圆 B分度圆 C基圆 D齿根圆 7曲柄滑决机构是由 (A )演化而来的。A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.以上答案均不对 8平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于 其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做(B )。A.曲柄摇杆机构

6、 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.以上答案均不对 9.对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用(C)运动 规律。A.等速 B.等加速等减速 C.正弦加速度。D.以上答案均不对 10.凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生(B)冲击。A.刚性 B.柔性 C.无刚性也无柔性 D.以上答案均不对 11标准渐开线齿轮，影响齿轮齿廓形状的是_A_。A.齿轮的基圆半径 B.齿轮的分度圆半径 C.齿轮的节圆半径 D.齿轮的任意圆半径 12.渐开线标准齿轮的根切现象发生在。A.模数较大时 B.模数较小时 C.齿数较少时 D.齿数较多时 13.一对齿轮啮合时，两齿轮的(A )始

7、终相切。A节圆 B分度圆 C基圆 D齿根圆 14.对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用(C)运动规律。A.等速 B.等加速等减速 C.正弦加速度。15一对渐开线齿轮连续传动的条件为：(A )A.1 B.2 C.1 D.1.3 四、综合题：（共 20 分）1.计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。2.在图示铰链四杆机构中，已知，lBC=150mm，lCD=120mm，lAD=100mm，AD 为机架；若想得到双曲柄 机构，求lAB的最小值。得分 评卷人 得分 评卷人 机械设计基础课程第 3 页 共 13 页 1.衡量铸铁材料强度的指标是强度极限。

8、（）2.平面连杆机构中，传动角就是连杆与从动件的夹角。（）3.曲柄的极位夹角 越大，机构的急回特性也越显著。（）4.加大凸轮基圆半径可以减小凸轮机构的压力角，也对避免机构的运动失真有效果。（）5.任何一个机构中，必须有一个、也只能有一个构件为机架。（）6.如果铰链四杆机构中具有两个整转副，则此机构不会成为双摇杆机构。（）7.在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。（）8.力偶可以用一个力来等效。()9.加大凸轮基圆半径可以减小凸轮机构的压力角，但对避免运动失真并无效果。（）10.标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。（）11.机构是具有确定相对运动的构件组合。（）13

9、.一般来说，硬度趆高，耐磨性趆好，强度也赿高。（）13.凸轮机构的等加速等减速运动，是从动杆先作等加速上升，然后再作等减速下降完成的。（）14蜗杆传动通常用于减速装置。（）15.运动副是联接，联接也是运动副。（）1.框架梁箍筋加密区的长度是多少？答：一级抗震等级 KL、WKL 为 2 倍梁高，二四级抗震等级 KL、WKL 为 1.5 倍梁高。注意在计算箍筋根数时需要减去 50mm 的起步距离。2.梁通长钢筋采用搭接，在搭接区箍筋要不要加密？答：需要加密。见 11G101-1 第 54 至 57 页注 2：在搭接长度范围内按照5d (d 为搭接钢筋较小直径）及100 的间距加密箍筋。3.屋面框架

10、梁与边柱相交的角部外侧设置一种直角状附加钢筋（当柱纵筋直径 25 时设置）边长各为 300mm，间距150mm，但不少于 310，这几根“直角状钢筋”的作用是不是为了防止住柱侧角部的混凝土开裂的？答：不是。因为柱纵筋伸到柱顶弯 90 度直钩时有一个弧度，这就造成柱顶部分的加密箍筋无法与已经拐弯的外侧纵筋绑扎固定，这几根“直角状钢筋”正是起到固定柱顶箍筋的作用。4.抗震屋面框架梁 WKL 纵向钢筋构造，分为“梁锚柱”和“柱锚梁”两种做法，这两种钢筋构造各有什么特点？答：抗震屋面框架梁“柱锚梁”构造的特点是边柱外侧纵筋伸入顶梁，与梁上部纵筋搭接 1.5Lae优点是施工方便，施工缝留在梁底。缺点是梁

11、端部水平钢筋密度增大,不利于混凝土的浇筑。抗震屋面框架梁“梁锚柱”构造的特点是顶梁的上部纵筋下伸与边柱外侧纵筋搭接 1.7Lae、优点是梁端都能保证钢筋的水平净距,有利于混凝土的浇筑,缺点是需要把施工缝下移、浇筑梁混凝土时还需要支柱子上面一段的模板。该选用哪个节点构造应该在施工图设计时加以说明。但当梁的高度很大时就必须选用“梁锚柱”构造。5.两道次梁交叉时箍筋如何布置？答：构件相交处箍筋布置的原则是：支座内箍筋满布。例如：框架柱和基础梁相交时，基础梁是框架柱的支座，因此基础梁箍筋满布；框架梁和框架柱相交时，框架柱是框架梁的支座，框架柱内箍筋满布；非框架梁与框架梁相交时，框架梁是非框架梁的支座，

12、因此框架梁箍筋满布。同理，两个次梁相交，截面小的梁以截面大的梁为支座，因此，截面大的梁箍筋贯通，截面小的梁的箍筋从截面大的梁外侧出来 50mm 开始布置。如果两个梁截面相同，一般来讲是跨长较小的梁箍筋贯通。6.柱的箍筋加密区有哪些部位？答：（1）嵌固部位柱根按照 Hn/3 的范围加密箍筋。（2）楼层梁顶面以上和梁底面以下的加密区要同时柱长边尺寸、Hn/6、500，取其最大值。（3）梁高范围内箍筋加密。（4）当柱纵筋采用搭接连接时。应在柱纵筋搭接长度范围内均按 5d（d 为搭接钢筋较小直径）及100 的间距加密箍筋。（5）底层刚性地面上下各加密 500。7.约束边缘构件和构造边缘构件有何区别？剪

13、力墙加强区的构件是否就是约束边缘构件？答：“边缘构件”位于剪力墙墙肢的两端。在水平地震力到来的时候，“边缘构件”（比起中间的墙身来说）是首当其冲抵抗水平地震力的。当“高抗震等级”时，采用约束边缘构件（其n/2 区的钢筋机械设计基础课程第 4 页 共 13 页 构造较为加强）；当“低抗震等级”时，采用构造边缘构件。具体的工程设计，哪个构件为“约束边缘构件”，哪个构件为“构造边缘构件”，应该由设计人员来决定。8.什么是框支柱？什么是框支梁？框支柱和框支梁与普通框架梁、框架柱构造上有何区别？答：因为建筑功能的要求。下部大空间，上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地。而通过水平转换结构与下部竖向构件连接

14、。当布置的转换梁支撑上部的结构为剪力墙的时候转换梁叫框支架，支撑框支梁的就是框支柱。9.抗震边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造中如超过 1.2配筋率应分两次截断、这个配筋率是个什么概念呢？应该如何计算配筋率？答：所谓“配筋率”，就是钢筋的总截面积除以构件混凝土的截面积所得的比率。但不同构件、不同部位所要求的“配筋率”，其计算方法有所不同。“柱外侧纵筋配筋率”的计算方法：柱外侧纵筋（包括两根角筋）的截面积除以柱总截面积。“梁上部纵筋配筋率”的计算方法：梁上部纵筋（如果有两排钢筋的话两排都要算）的截面积除以梁的截面积。10.在剪力墙中，门洞上方设置了连梁，且墙顶同时设置有暗梁时，连梁箍筋和暗梁箍筋是什么关

15、系？答：连梁范围设置连梁箍筋，暗梁范围设置暗梁箍筋，两者不必同时设置。11.柱在基础层锚固区内的箍筋设几根。组合方式是什么形式的。答：柱在基础锚固区内的箍筋间距应小于或等于 500mm，且不少于两道封闭非复合箍筋。此处的箍筋属于“定位箍筋”，是为了防止浇灌混凝土时柱纵筋偏离而设置的箍筋，因此只有外边的“大箍筋”没有里面的“小箍筋。12.梁端支座钢筋伸入支座的长度该如何计算？当弯锚时，水平段长度取 0.4lae还是 hc（伸到柱边减保护层）？答：首先判断是否直锚，也就是判断柱宽减保护层是否大于 lae，若大于 lae，说明柱提供的截面尺寸足够大，可以按照直锚构造，梁钢筋直锚入柱；若小于 Lae，

16、则须采用弯锚。“直锚水平段长度 0.4lae”只是一个检验梁纵筋在端支座锚固的条件，0.4Lae 是对柱最小截面的要求。在当采用带 90 度弯折段的锚固方式时梁筋应伸到柱对边再向下弯折 15d，如柱的截面不变，可采用数量多、直径小的钢筋替换数量少、直径大的钢筋 13.边支座楼板负筋和楼板的上层受力钢筋伸入支座的锚固长度如何计算？答：首先判断是否直锚，也就是判断梁宽减保护层是否大于 lae，若大于 lae，说明梁提供的截面尺寸足够大，可以按照直锚构造，梁钢筋直锚入柱；若小于 Lae，则须采用弯锚。板的钢筋伸入至梁的对边（梁宽减保护层），板筋应伸到柱对边再向下弯折 15d。“直锚水平段长度 0.3

17、5 lab（0.6 lab）”只是一个检验板纵筋在端支座锚固的条件，0.35 lab（0.6 lab）是对梁最小截面的要求。1.钢筋进场检验时，验收主要内容是什么？答：钢筋材料进入施工现场后，主要有两项检查验收内容。一是作为产品对其质量证明文件的检查验收，以及对相应钢筋实物的品种、规格、外观、数量等的检查核对；二是对于钢筋力学性能的复验。此外，对用于某些特殊部位或有特殊要求的钢筋，尚应符合某些特殊的性能要求，并进行相应的检验。对于绝大多数建筑钢筋的进场验收，上述两项都是必须执行的。2.何谓钢筋代换?钢筋代换有哪些原则?各适用哪些情况?答：施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符时，可参照以下原

18、则进行钢筋代换：等强度代换。当构件受强度控制时，钢筋可按强度相等原则进行代换；等面积代换。当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积相等原则进行代换；当构件受裂缝宽度或挠度控制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。3.钢筋电弧焊的接头型式和适用范围。答：电弧焊是以焊条作一极，钢筋为另一极，利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。电弧焊广泛用于钢筋接头、钢筋骨架焊接、装配式结构接头焊接、钢筋与钢板的焊接及各种钢结构焊接。电弧焊的接头形式有帮条焊（单面焊、双面焊）、搭接焊（单面焊、双面焊）、剖口焊(平焊、立焊)、熔槽帮条焊和预埋件 T 形焊接（角焊、塞焊）等 4.绑扎钢筋网、箍筋时，箍筋间距

19、的允许偏差为多少，其检查方法为什么？答：绑扎箍筋、横向钢筋间距允许偏差为20，检查方法为尺量连续三档，取最大偏差为实测值。5.在某些施工现场条件优先采用机械连接，机械连接相对于焊接连接的优点是什么？答：在焊接质量受气候影响较大的情况下，如寒冷地区冬天焊接冷却快易发脆，南方雨水多，在焊接过程中突然下雨冷却也快，易发脆或地下室基础施工的情况下应优先采用，机械连接。钢筋机械连接与传统的焊接相比，具有如下优点：连接强度高，连接质量稳定、可靠；使用范围广，适合各种方位同、异直径钢筋的连接；钢筋的化学成分对连接质量无影响；现场施工不受气候条件影响；无污染、无火灾及爆炸隐患，施工安全可靠。6.闪光对焊有几种

20、方式？各自适用的范围及优缺点？答：闪光对焊分为连续闪光焊、预热闪光焊、闪光预热闪光焊 连续闪光焊：闭合电源，然后使两筋端面轻微接触，形成闪光。闪光一旦开始，徐徐移动钢筋，形成连续闪光过程。待钢筋烧化到一定长度后，以适当的压力迅速顶锻，使两根钢筋焊牢，适用于直径 22mm以下的钢筋。预热闪光焊：预热闪光焊是在连续闪光焊前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区。这种焊接工机械设计基础课程第 5 页 共 13 页 艺是，先闭合电源，然后使两钢筋端面交替地接触和分开，这时钢筋端面的间隙中即发出断续的闪光，而形成预热过程。当钢筋烧化到规定的预热量后，随即进行连续闪光和顶锻，适用于直径 22mm 以上的钢筋

21、。闪光预热闪光焊：在预热闪光焊前加一次闪光过程，目的是使不平整的钢筋端面烧化平整，使预热均匀。其工艺过程包括：一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程，施焊时首先连续闪光，使钢筋端部闪平，然后同预热闪光焊，适宜焊接直径大于 22mm，且端部不平整的钢筋。7.绑扎梁的箍筋时封闭口应如何布置？说明原因？对比柱的箍筋封闭口布置有何不同？答：对普通简支梁或连续梁而言，梁中间为下部受拉，如封闭口放置在梁的下部，会被拉脱而使箍筋工作能力失效产生破坏，但是在悬挑部位的梁为上部受拉，故封闭口放置在梁的上部。柱四个方向均可能受力故柱的箍筋封闭口布置采用四个角依次布置。8.推导位于框架结构顶层端节点处的梁上部纵向钢筋和

22、柱外侧纵向钢筋直径分别大于 25mm、不大于 25mm 时的弯曲调整值？答：对于梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋直径分别不大于 25mm 时，规范规定弯心直径12d，钢筋中心线直径为 13d。故 90圆心角对应圆弧长度为 13 d90/36010.21 d。钢筋外边线直径为 14d，正方形边长为 7d，弯曲调整值为 7 d+7 d-10.21 d3.79 d。对于梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋直径分别大于 25mm 时，规范规定弯心直径16d，钢筋中心线直径为 17d。故 90圆心角对应圆弧长度为 17 d90/36013.35d 钢筋外边线直径为 18d，正方形边长为 9d，弯曲调整值为 9

23、d+9 d-13.35 d4.65d。第三章 习题答案 1.模板施工图设计应该包括哪些内容？答：模板施工图设计应包括以下内容：（1）模板体系设计：根据工程结构设计图纸的要求及模板加工的要求确定，并应包括模板位置、标高等信息。（2）模板板面设计：按照可能达到或要求达到的周转次数及投入条件确定。（3）模板拼缝设计：按照结构的功能要求及模板加工条件，确定采用的拼缝方式（硬拼缝、企口缝等）。（4）螺栓、龙骨、支撑设计：经计算确定其数量、位置、间距、直径、断面尺寸、连接方式等。（5）模板起拱设计：根据构件跨度和荷载，确定起拱高度和相关要求。（6）模板构造设计：应采取增强模板整体稳定性的构造措施，模板重要

24、部位的构造措施应予以加强。（7）细部设计：在完成模板体系的设计后，为使模板施工安装有可操作性，还需要进行某些节点的细部设计。（8）编制模板施工图说明。2.结合给定任务，说明模板拆除的程序是什么？答：模板拆模程序：（1）模板拆除一般是先支的后拆，后支的先拆，先拆非承重部位，后拆承重部位，并作到不损伤构件或模板。（2）肋形楼盖应先拆柱模板，再拆楼板底模，梁侧模板，最后拆梁底模板。拆除跨度较大的梁下支柱时，应先从跨中开始分别拆向两端。侧立模的拆除应按自上而下的原则进行。（3）工具式支模的梁、板模板的拆除，应先拆卡具，顺口方木、侧板，再松动本楔，使支柱、桁架等平稳下降，逐段抽出底模板和横档木，最后取下

25、桥架、支柱、托具。（4）多层楼板模板支柱的拆除：当上层模板正在浇筑混凝土时，下一层楼板的支柱不得拆除，再下一层楼板支柱，仅可拆除一部分。跨度 4m 及 4m 以上的梁，均应保留支柱，其间距不得大于 3m；其余再下一层楼的模板支柱，当楼板混凝上达到设计强度时，可全部拆除。3.脚手架的验收和日常检查应针对哪些情况进行？答：脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收：基础完工后及脚手架搭设前；作业层上施加荷载前；每搭设完 6m8m 高度后；达到设计高度后；遇有六级强风及以上风或大雨后，冻结地区解冻后；停用超过一个月。4.脚手架拆除应符合哪些要求？答：（1）单、双排脚手架拆除作业必须由上而下逐层进行

26、，严禁上下同时作业；连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差大于两步时，应增设连墙件加固。（2）当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约 6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。当单、双排脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应先按本规范规定设置连墙件和横向斜撑加固。（3）架体拆除作业应设专人指挥，当有多人同时操作时，应明确分工、统一行动，且应具有足够的操作面。卸料时各构配件严禁抛掷至地面；运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，并应按品种、规格分别存放。（4）卸料时各构配件严禁抛掷至地面。5.什么是碗扣式钢管脚手架

27、？与扣件式钢管脚手架比较其构造与安装有何不同？答：碗扣式脚手架是一种杆件承插锁固式钢管脚手架，采用带连接件的定型杆件，组装简便，具有机械设计基础课程第 6 页 共 13 页 比扣件式钢管脚手架较强的稳定承载能力。其杆件节点处采用碗扣连接安装，由于碗扣是固定在钢管上的，构件全部轴向连接，力学性能好，其接头构造合理，工作安全可靠，组成的脚手架整体性好，不存在扣件丢失问题，扣件式钢管脚手架杆件节点处采用扣件安装，存在人为操作偏差的现象。6.对模板及其支架的基本要求有哪些？答：模板结构由模板和支撑系统两部分构成。模板的作用是使混凝土成型，使硬化后的混凝土具有设计所要求的形状和尺寸；支撑系统的作用是保证

28、模板的形状和位置并承受模板和新浇筑混凝土的重量以及施工荷载模板结构对钢筋混凝土工程的施工质量、施工安全和工程成本有着重要的影响，模板基本要求如下：（1）模板的刚度、强度及稳定性能够承受新浇混凝土的侧压力、重力及施工所产生的荷载；（2）构造简单，便于绑扎钢筋，浇混凝土及养护等工艺要求；（3）保证构件的各部分的尺寸，形状；（4）模板接缝严密，不漏浆；（5）合理选材。7.模板安装工程施工准备包括哪些内容？答：模板安装工程施工准备：（1）模板及支撑系统应按使用的不同层次部位和先后顺序进行编序堆放，在周转使用中均应做到配套编序使用；（2）模板的配制、编号、施工顺序安排，应由专人负责组织设计并管理指导，以

29、便用料合理，安装、拆卸、运输方便，综合利用率高。（3）应加强模板和支撑体系的通用性和模数化，以便编序简单、使用方便。（4）模板的编号应用醒目的标记，标注在模板的背面，并注明规格尺寸、作用部位等。支撑体系的各部位也应分类放置，标注明确，以便按不同需要使用。（5）对特殊形式的模板体系，应专门分类编号，并按操作工艺要求顺序放置。8.双排扣件式钢管脚手架搭设时，对立柱有哪些要求？答：立柱要求（1）每根立杆底部宜设置底座或垫板。（2）单管立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱接头不应设在同步同跨内，并在高度方向错开不小于 500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的 1/3。（3）脚手架必须设置

30、纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距钢管底端不大于 200mm处的立杆上。横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。（4）脚手架立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于 1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于 500mm （5）单排、双排与满堂脚手架立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。搭接长度1m，不小于两个旋转扣件固定端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于 100mm。9.成排独立柱模板施工时应注意哪些问题？答：（1）成排独立柱子支模前应先在基层上按设计图弹出中心通线并依据柱截面外包尺寸

31、将柱子位置兜方找中。（2）柱子支模板前必须先校正钢筋位置。（3）成排柱模支撑时，应先立两端柱模，校直与复核位置无误后，顶部拉通长线，再立中间各片柱模。柱距不大时，相互间应用剪刀撑及水平撑搭牢。柱距较大时，各柱单独位四面斜撑，保证柱子位置准确。（4）柱模外面应加设牢固的柱箍，防止炸模。（5）柱模板可采用整块式或拼装式，也可以预先制好柱模板整体吊装就位。柱脚应预留清扫口，柱子较高时应预留浇筑施工，一般由地面起每隔 2m 留一道，孔洞大小根据施工需要确定并注意对称设置，以便灌入混凝土及插入振捣器。（6）圆柱或异形柱模，宜用长条窄木条沿圆弧外表面密拼，异形柱按曲面或折线形状拼箍，模板内可衬钉镀锌铁皮，

32、也可采用薄钢板或玻璃钢模板、夹板等。圆柱模板应做到拼缝严密、围箍牢固、安拆方便。（7）柱模顶端距梁底或板底 50mm 范围内，为确保柱与梁或板接头不变形及不漏浆，所有接头处模板按实际模数制作定型模板，拼缝严密，严禁用木条、材皮乱拼乱凑或用废纸、破布塞堵；当用组合钢模板时，接头处非模数段可用旧钢模改制或找零定型模拼缝严密、牢固。（8）柱子边尺寸较大时（一般大于 800mm），应在柱中设置对拉螺栓来夹固模板，其布置方式根据计算要求确定。（9）模板与混凝土的接触面应涂隔离剂。对油质类等影响结构或妨碍装饰工程施工的隔离剂不宜采用。严禁隔离剂玷污钢筋与混凝土接搓处。10.脚手架架上作业时，荷载布置应注意

33、哪些问题？答：（1）作业面上的荷载，包括脚手板、人员、工具和材料，当施工组织设计无规定时，应按规范的规定值控制，即结构脚手架不超过 3kN/m2；装修脚手架不超过 2kN/m2；维护脚手架不超过 lkN/m2。（2）脚手架的铺脚手板层和同时作业层的数量不得超过规定。（3）垂直运输设施(如物料提升架等)与脚手架之间的转运平台的铺板层数和荷载控制应按施工组织设计的规定执行，不得任意增加铺板层的数量和在转运平台上超载堆放材料。（4）架面荷载应力求均匀分布，避免荷载集中于一侧。（5）过梁等墙体构件要随运随装，不得存放在脚手架上。（6）较重的施工设备(如电焊机等)不得放置在脚手架上。严禁将模板支撑、缆风

34、绳泵送混凝土及砂浆的输送管等固定在脚手架上及任意悬挂起重设备。第四章 习题答案 1.简述外加剂的种类和作用。答：外加剂分为普通减水剂及高效减水剂、引气剂及引气减水剂、缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂、早强剂及早强减水剂、防冻剂、膨胀剂、泵送剂、防水剂、速凝剂等混凝土外加剂可改善新拌混凝土的和易性、调节凝结时间、改善可泵性、改变硬化混凝土强度的发展速率、提高耐久性。2.试分析水灰比、含砂率对砼质量的影响。答：混凝土强度同水泥强度成正比，同灰水比成正比，即同水灰比成反比，（水灰比为灰水比的倒数，1灰水比即为水灰比，1水灰比即为灰水比），因此灰水比越大则水灰比越小，混凝土强度越大则水灰比越小。由此

35、可见，在确定水灰比大小的计算中，水灰比只与混凝土强度和水泥强度两个因素有机械设计基础课程第 7 页 共 13 页 关。水灰比小的砂率略小，水灰比大的砂率略大，可根据试配混凝土的和易性调整砂率。3.砼配料时为什么要进行施工配合比换算？如何换算？答：设计配合比是以干操状态骨料为基准，而实际工程使用的骨料都含有一定的水分，故必须进行修正，修正后的配合比称为施工配合比。换算时水泥 C，重量不变，砂 S，重量=原配合比砂重 S（1+砂的含水率 WS）；石 G，重量=原配合比石重 G（1+石的含水率 WG），水 W，重量=原配合比水重 W原砂重 S含水率 WS原石重 G含水率 WG 即：“二加一减，水泥不

36、变”。4.如何确定搅拌砼时的投料顺序？答：投料顺序应从提高搅拌质量，减少叶片、衬板的磨损，减少拌合物搅拌筒的粘结，减少水泥飞扬改善工作条件等方面综合考虑确定。一次投料法：即在上料斗中先装石子，再加水泥和砂，然后一次投入搅拌机。二次投料法：它又分为预拌水泥砂浆法和预拌水泥净浆法。预拌水泥砂浆法是先将水泥、砂和水加入搅拌筒内进行充分搅拌，成为均匀的水泥砂浆，再投入石子搅拌成均匀的混凝土。预拌水泥净浆法是将水泥和水充分搅拌成均匀的水泥净浆后，再加入砂和石子搅拌成混凝土。水泥裹砂法。此法又称为 SEC 法。采用这种方法拌制的混凝土称为 SEC 混凝土，也称作造壳混凝土。其搅拌程序是先加一定量的水，将砂

37、表面的含水量调节到某一规定的数值后，再将石子加入与湿砂拌匀，然后将全部水泥投入，与润湿后的砂、石拌和，使水泥在砂、石表面形成一层低水灰比的水泥浆壳(此过程称为“成壳”)，最后将剩余的水和外加剂加入，搅拌成混凝土。5.砼运输有何要求？砼在运输和浇筑中如何避免产生分层离析？答：（1）预拌混凝土应采用符合规定的运输车运送。运输车在运送时应能保持混凝土拌合物的均匀性，不应产生分层离析现象。（2）运输车在装料前应将筒内积水排尽。（3）当需要在卸料前掺入外加剂时，外加剂掺入后搅拌运输车应快速进行搅拌，搅拌的时间应由试验确定。（4）严禁向运输车内的混凝土任意加水。（5）混凝土的运送时间系指从混凝土由搅拌机卸

38、入运输车开始至该运输车开始卸料为止。运送时间应满足施工规定。当未作规定时，采用搅拌运输车运送的混凝土，宜在 1.5h 内卸料；采用翻斗车运送的混援土，宜在 1.0h 内卸料；当最高气温低于 25时，运送时间可延长 0.5h。如需延长运送时间，则应采取相应的技术措施，并应通过试验验证。（6）混凝土的运送频率，应能保证混凝土施工的连续性。6.试述施工缝留设的原则和处理方法。答：施工缝的位置，宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。柱应留水平缝，在基础的顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板的柱帽的下面；梁、板应留垂直缝，对于和板连成整体的大截面梁，宜留置在板底面以下 2030mm 处。当

39、板下有梁托时，宜留在梁托下部。单向板留置在平行于板的短边的任何位置；有主次梁的楼板，宜顺着次梁方向浇筑，施工缝应留置在次梁跨度的中间三分之一的范围内；墙留置在门洞口过梁跨中 1/3 范围内，也可留在纵横墙的交接处；双向受力楼板、大体积混凝土结构、拱、薄壳、蓄水池、斗仓、多层钢架及其他结构复杂的工程，施工缝的位置应按设计要求留置。施工缝的处理。在留置施工缝处继续浇筑混凝土时，已浇筑的混凝土，其抗压强度不应小于 1.2 MPa。在已硬化的混凝土表面上，应清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层，并加以充分湿润和冲洗干净，但不得积水。在浇筑混凝土前，施工缝处宜先铺水泥浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆一层

40、。浇筑时混凝土应细致捣实，使新旧混凝土紧密结合。7.大体积砼施工应注意哪些问题？如何进行水下砼浇筑。答：大体积砼施工措施：（1）用低水化热的水泥，如矿渣水泥、火山灰或粉煤灰水泥；（2）掺缓凝剂或缓凝型减水剂，也可掺入适量粉煤灰等外掺；（3）用中粗砂和大粒径、级配良好的石子，尽量减少砼的用水量；（4）降低砼入模温度，减少浇筑层厚度，降低砼浇筑速度，必要时在砼内部埋设冷却水管，用循环水来降低砼温度；（5）加强砼的保湿、保温，采取在砼表面覆盖保温材料或蓄水养护，减少砼表面的热扩散；（6）与设计方协商，设置“后浇带”或采用“跳仓法”。水下砼浇筑工作程序：导管安放（下部距底面约 10cm）在料斗及导管内

41、灌入足量砼剪断球塞吊绳（砼冲向基底向四周扩散，并包住管口，形成砼堆）在料斗内持续灌入砼、管外砼面不断被管内的砼挤压顶升边灌入砼、边逐渐提升导管（保证导管下端 始终埋入砼内）直至砼浇筑高程高于设计标高清除强度较低的表面砼至设计标高。8 影响砼质量有哪些因素？在施工中如何才能保证质量？答：影响混凝土质量的因素：（1）原材料质量；（2）配合比；（3）浇筑质量；（4）养护情况。施工中也是要从上述四个方面来保证砼质量：（1）严把原材料质量关，进场材料都要进行检测，合格后才能使用；（2）严把砼配比关、确保搅拌时间、砼运输时需确保不离折，砼入模时高度却当，砼振捣要到位，时间要充分；（3）严把浇筑质量管理，做

42、法现场旁站管理；（4）做好砼的养护工作，及时专人养护并且养护时间达到规范要求 第五章 习题答案 1.简述预应力混凝土的概念及特点。答：预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度(注意不提高承载力）2.试述先张法、后张法预应力砼的主要施工工艺过程。答：先张法是先张拉预应力筋，后浇筑混凝土的预应力混凝土生产方法。这种方法需要专用的生产机械设计基础课程第 8 页 共 13 页 台座和夹具，以便张拉和临时锚固预应力筋，待混凝土达到设计强度后，放松预应力

43、筋。先张法适用于预制厂生产中小型预应力混凝土构件。预应力是通过预应力筋与混凝土间的粘结力传递给混凝土的。后张法是先浇筑混凝土后张拉预应力筋的预应力混凝土生产方法。这种方法需要预留孔道和专用的锚具，张拉锚固的预应力筋要求进行孔道灌浆。后张法适用于施工现场生产大型预应力混凝土构件与结构。预应力是通过锚具传递给混凝土的。3.锚具、夹具有哪些种类？其适用范围如何？答：预应力筋用锚具、夹具锚固方式不同，可分为夹片式（单孔与多孔夹片锚具）、支承式（镦头锚具、螺母锚具等）、锥塞式（钢质锥形锚具等）和握裹式（挤压锚具、压花锚具等）四类。夹片式锚具既适用于锚固预应力钢绞线，也可锚固 7p5、7p7 的预应力钢丝

44、束。镦头锚体系主要适用于张拉 P 5、P 7 高强钢丝。精轧螺纹钢筋锚具可锚固 25、32 高强精轧螺纹钢筋，主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、纵向预应力及大型预应力屋面。握裹式主要适用于锚固预应力钢绞线。锥塞式主要适用于锚固高强钢丝束，4.预应力的张拉程序有几种？为什么要超张拉？答：（1）钢筋张拉程序：0初应力105con0.9concon（锚固）。（2）钢丝、钢铰线张拉程序：0初应力105con（持续 2min）0con（锚固）对于夹片式等具有自锚性能的锚具：普通松弛力筋 0初应力103con（锚固）低松弛力筋 0初应力con（持续 2 分钟锚固）存在锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损

45、失；预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失；预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。可通过二次升温措施减小该项预应力损失；预应力钢筋松弛引起的预应力损失等情况。为避免预应力损失，所以超张拉就是为防止预应力损失进行的比计算的张拉实际强度还高的拉力,一般高 5%到 10%5.后张法孔道留设方法有几种？孔道留设要注意哪些问题？答：后张法预留孔道通常有预埋管法和抽芯法两种。其抽芯法分钢管抽芯法、胶管抽芯法。预应力筋的孔道形状有直线、曲线和折线三种。孔道留设的孔道直径、长度和形状应由设计规定，如设计无规定时，对于粗钢筋，孔道直径应比预应力筋外径、钢筋对焊接头外径大 1015mm；对于

46、钢丝或钢绞线，孔道直径应比预应力筋外径大 510mm，且孔道面积宜为预应力筋净面积的 34 倍。凡需要起拱的构件，预留孔道宜随构件同时起拱。预应力孔道的间距与保护层：对预制构件，孔道的水平净间距不宜小于 30mm，且不应小于粗骨料直径的 1.25 倍，孔道至构件边缘的净间距不应小于 30mm，且不应小于孔道半径。对现浇构件，预留孔道在竖直方向的净同距不应小于孔道半径，水平方向净间距不宜小于孔道直桂的 1.5 倍。从孔壁算起的混凝土最小保护层厚度，梁底不宜小于 50mm，梁侧不宜小于 40mm。6.为什么要校核预应力筋的伸长值？其允许偏差是多少？答：在混凝土结构设计规范中，预应力的设计计算均是以

47、应力的形式进行的。尽管张拉时预应力筋（钢丝、钢绞线等）产生相应的伸长变形，同样也可以起到控制张拉的作用，而且控制更为方便。但是，工程中一般仍以张拉力值而非伸长率进行控制，用张拉力值控制张拉应力更为直接，控制比较准确。由于钢筋受力的基圆面积与公称面积的差异以及钢筋尺寸的允许偏差，预应力钢筋张拉时的伸长变形与理论计算的伸长值之间往往存在着不小的偏差，而且偏差值不确定性（离差）较大。但当预应力筋的伸长值与理论值相差过大时，可能原材料、张拉设备或张拉方法存在不当情况，所以规定当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值，即以应力控制为主，伸长率为辅。两种手段并用，以提高张拉控制的准确性。张拉时预应

48、力筋的理论伸长值与实际伸长值的允许偏差为6%。7.锚固后的预应力检验值允许偏差是多少？如何检查？答：预应力筋张拉锚固后，实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为 5。用应力控制方法张拉时，还应测定预应力筋的实际伸长值，预应力筋张拉伸长实侧值与计算值的偏差应不大于6%，允许误差的合格率应达到 95%，且最大偏差不应超过 10%。预应力检验值一般通过油压表读数和油泵行程量取获得。8.张拉过程中如出现预应力筋断裂或滑脱时，如何处理？答：张拉过程中应避免预应力筋断丝及滑移，在规范允许范围以内可不作处理，如超过规范表列控制数时，原则上更换，当不能更换时，在许可条件下，可采取补救措施，如提高

49、 其他束预应力值，但需满足设计上各阶段极限状态的要求。9.后张法孔道灌浆有何作用？如何设置灌浆孔和泌水孔？答：预应力筋张拉后，应尽快进行孔道灌浆。一可保护预应力筋以免锈蚀，二使预应力筋与砼有效粘结，控制超载时裂缝的间距与宽度，减轻梁端锚具的负荷情况。灌浆孔一般在构件两端和中间每隔 12m 设置一个灌浆孔，孔径 2025mm（与灌浆机输浆管嘴外径相适应），用木塞留设。曲线孔道应在最低点设置灌浆孔，以利于排出空气,保证灌浆密实；一个构件有多根孔道时，其灌浆孔不应集中留在构件的同一截面上，以免构件截面削弱过大。灌浆孔的方向应使灌浆时水泥浆至上而下垂直或倾斜注入孔道；灌浆孔的最大间距，抽芯成孔的不宜大

50、于 12m，预埋波纹管不大于 30m。泌水管构件的两端留设排气孔，曲线孔道的峰顶处应留设排气兼泌水孔，必要时可在最低点设置排水孔。10.无粘结预应力有何特点？其施工应注意哪些问题？答：无粘结预应力混凝土就是在预应力筋表面覆裹一层涂塑层后，如同普通钢筋一样先铺放在支好的模板内，再进行混凝土浇筑，待混凝土达到设计强度后，用张拉机具进行张拉，当张拉达到设计的应力后，两端用特制的锚具锚固。无粘结预应力实质就是预应力筋与混凝土没有粘结，张拉力全靠两端的锚具传到构件上。它属于后张法施工，但不需要预留孔道、穿筋、灌浆等复杂工序，加快了施工速度。无粘结预应力筋摩擦力小，易弯成多跨曲线形状，特别适用于建造大跨度